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Penman式の解説 1.Penman式 2.空気力学項 3.熱収支項 4.FAOの作物蒸発散量の算定指針 5.純放射量の推定方法
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Apr 24, 2020

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Penman式の解説

1.Penman式

2.空気力学項

3.熱収支項

4.FAOの作物蒸発散量の算定指針

5.純放射量の推定方法

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Penman式

))(( 2 asa eeufl

SEp

:温度-飽和水蒸気圧曲線の勾配γ :乾湿計定数S :純放射量l :水の蒸発潜熱f (u2) :風速関数u2 :風速(高さ2m)

esa :飽和水蒸気圧

es :水蒸気圧

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熱収支法と空気力学法の組み合わせ

Penman式

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Penman式

))(( 2 asa eeufl

SEp

熱収支項 空気力学項

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Penman式の解説

1.Penman式

2.空気力学項

3.熱収支項

4.FAOの作物蒸発散量の算定指針

5.純放射量の推定方法

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esa

飽和水蒸気

気温に対する大気が水蒸気を含みえる最大の水蒸気圧で,気温の関数として表される。

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esa

t

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ea

水蒸気

大気圧全体の中で、水蒸気によって占められる圧力(分圧)。

飽和水蒸気圧に相対湿度を乗じて求めることができる。

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esaea

t

この比が相対湿度RH=(ea/esa)×100

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Δ

温度飽和水蒸気圧曲線の勾配

気温に対する飽和水蒸気圧曲線の勾配で,気温の関数として表される。

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esa

ea

t

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γ

乾湿計定数

潜熱エネルギーと顕熱エネルギーを変換する定数であり,大気圧・気温の関数として表される。一般には0.66hPa/℃として扱って良い。

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風速 uH

風速 u2

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風速測定高度(m)

2m高度の風速への変換係数

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風速関数 f(u)

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z

E=f(u2)(esa-ea)

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esa

t

f(u2)(esa-ea)

))(( 2 asa eeuf

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Penman式の解説

1.Penman式

2.空気力学項

3.熱収支項

4.FAOの作物蒸発散量の算定指針

5.純放射量の推定方法

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l

水の蒸発潜熱

水を蒸発させるために必要なエネルギーであり,気温の関数として算定できる。約2.5MJ/kgあるいは600cal/g。

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多量のエネルギーが水蒸気と共に輸送される。

顕熱フラックス

地中熱フラックス

潜熱フラックス

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S

純放射量

表面における短波放射と長波放射の収支であり,日照時間(日射量),気温,湿度の関数として算定される。

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Rs

αRs

Ld

Lu

放射収支

S短波放射長波放射

純放射=放射収支

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Rs

αRs

Ld

Lu

熱収支

Rn

HlET

G

C

Rn

HlET

G

C

S

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Penman式の解説

1.Penman式

2.空気力学項

3.熱収支項

4.FAOの作物蒸発散量の算定指針

5.純放射量の推定方法

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1977

Penman

Pan

Radiation

Temperature

1998

Penman-Monteith

h=0.12 (m)

rs=70 (s/m)

ra=208 / u2 (s/m)

ETo → Etc → ETc adj

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Kcb

KsKcb+Ke

FAO

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宇宙空間

作物係数

FAO

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KsKcb+K

e

ストレス係数Ks、土壌面蒸発係数Ke

FAO

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係数の変化

FAO

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土壌水分の減少

FAO

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Penman式の解説

1.Penman式

2.空気力学項

3.熱収支項

4.FAOの作物蒸発散量の算定指針

5.純放射量の推定方法

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波長(μ m)

放射スペクトル(kW/m2 /μm)

大気圏外

海水面大気路程 1.5

太陽放射6000K

coscossinsinsin1000000

86400

)/( 2 oo

o

oa

dd

SQ

宇宙空間

大気外水平面日射量

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do=1AU=1.496×108km

4月4日頃

1月3日頃

10月5日頃

7月4日頃1.017AU 0.983AU

地球ー太陽間距離

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So・4πdo2=S1・4πd12=S2・4πd22

d1

d2

S1

S0

S2

d0

d0=1AU

d0:平均距離

S0=1,367W/m2

S0:太陽定数

2/ o

o

dd

SS

地球ー太陽間距離と日射量

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太陽赤緯δ=-23.5゚~23.5゚

春分(3月20~21日)δ=0゚

秋分(9月22~23日)δ=0゚

冬至(12月21~22日)δ=-23.5゚

夏至(6月21~22日)δ=23.5゚

太陽赤緯

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Sh・Ah=Sd・Ad

Sh=Sd・(Ad /Ah)=Sd・sinh

Sd

Sh

Ah

Ad

h

天頂

太陽高度と水平面日射量

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rad)(0

hr)(0

rad)(3/20 rad)(3/20

hr)(80 hr)(80

00:1200am:12

00:4am00:4 00:20pm00:8

)hr(16N

時角と日没時角

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大気外水平面日射量(

MJ/m

2)

FAO(1998)から抜粋

大気外水平面日射量

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FAO(1998)から抜粋

可照時間(

hr/

day)

可照時間